第五篇里我们认了门：知道了偶极、垂直、八木长什么样，天调是干什么用的，驻波表的指针为什么会让人心跳加速。可"认识"和"用得好"之间，还隔着一段距离，那段距离全是细节和算术。同一句"增益 5dB"，写 dBd 和写 dBi 就是两回事；同一副振子，横着装和竖着装，对方收到的信号能差出一大截；同样一根馈线，粗一点细一点，在 144MHz 上可能差出好几个 dB；天线架高一倍，仰角换了一副面孔，昨天通得好的地方今天可能就听不见了。这一篇，我们来算账。
一、增益的坐标系：从理想点源说起
"天线增益"这四个字，坑过不少人。它不是说天线能凭空造出能量，能量守恒这条线谁也跨不过去。增益说的是分配：天线把馈送进来的功率重新"摊"到空间里去，某个方向摊得多，别的方向就摊得少。想象一只裸露的灯泡，四面八方一样亮；给它套上反光碗，正前方亮得刺眼，背后却黑得看不见路。灯泡的瓦数没变，反光碗做的事情，就是天线的增益。
那"摊得多"是跟谁比？总得有个基准。理论上最公平的基准，是往所有方向均匀辐射的假想天线。
【MC1-0653】什么是“理想点源天线”？对业余无线电又有什么意义？ 正确答案：A（存在于理论中的一种小到一个点，可将发射机输出的全部射频能量都转化为各向同性且均匀辐射的电磁波的假想天线；用作比较实际天线辐射性能的一种全向基准天线）
这个假想天线叫理想点源（isotropic radiator），也叫各向同性辐射器：一个点，没有体积、没有方向性、效率 100%，把功率均匀洒成一个球面。它当然造不出来，但它是把"增益"这个抽象概念变成数字的锚点——我们说某副天线增益是 0dBi，意思就是"它在最大辐射方向上的强度，和这个理想的点一样"。
基准有两把尺子。一把叫 dBi，i 是 isotropic，对着理想点源量；另一把叫 dBd，d 是 dipole，对着半波偶极天线量。两者之间差一个固定数：半波偶极天线相对理想点源的增益是 2.15dB，于是
0 dBd = 2.15 dBi
记住这一个等式，题库里一串题就全活了。它的用处，看一道题最清楚：
【MC1-0667】甲天线增益 0dBd，乙天线增益 2dBi。若两副天线按同样条件架设用用同样功率来驱动，则在它们最大发射方向的同一远方地点接收时，两天线给出的信号功率关系为： 正确答案：A（甲天线的效果与半波长偶极天线相当，乙天线比甲天线略差）
把乙换算到同一把尺子上：2dBi = 2 − 2.15 = −0.15dBd。也就是说，乙天线比半波偶极天线还差 0.15dB。甲天线标的是 0dBd，正好就是半波偶极的水平。所以甲与半波偶极相当，乙比甲略差。数字在同一个坐标系里一比就出来，怕的是拿着两个不同坐标系的小数直接相减。
顺便说一句，0.15dB 这个差异在实际通联里根本听不出来，人耳对 1dB 以内的变化基本无感。考试不考听感，考的是你知不知道这两把尺子的零点差了 2.15dB。
【MC1-0668】有两款 VHF 垂直全向天线作发射之用。甲天线增益为 4.5dBd，而乙天线的是 5.85dBi。它们在远处某接收天线中产生的信号功率有什么不同？ 正确答案：A（来自甲天线的信号比乙天线的强 0.8dB）
甲 4.5dBd 换算成 dBi，是 4.5 + 2.15 = 6.65dBi；乙是 5.85dBi。同为 dBi 之后直接相减：6.65 − 5.85 = 0.8dB，甲强。这道题的迷惑点在于，乙的标称数字 5.85 比甲的 4.5 大，乍看乙更厉害；可两把尺子的零点差了 2.15dB，正好把结论翻过来。反过来换算也一样：把乙换成 dBd，5.85 − 2.15 = 3.7dBd，比甲的 4.5dBd 小 0.8dB，干净利落。
【MC1-0669】有两款 VHF 垂直全向天线作发射之用。甲天线增益为 2.9dBd，而乙天线的是 5.85dBi。它们在远处某接收天线中产生的信号功率有什么不同？ 正确答案：A（来自乙天线的信号比甲天线的强 0.8dB）
同一套算法，换个数字。甲 2.9dBd = 5.05dBi，乙 5.85dBi，5.85 − 5.05 = 0.8dB，这回是乙强。两道题凑在一起，练的是同一件事：先统一坐标系，再比大小，方向别搞反。
增益还会直接改变接收端的信号强度。业余无线电里用 S 表（S-meter）读信号强度，惯例是 S1 到 S9、每档 6dB，也就是功率每涨 4 倍跳一格。换了天线，增益差多少 dB，对方表针会跳几格，是能算出来的。
【MC1-0706】某业余电台使用半波垂直偶极天线通联时，对方所收信号的强度为 S4。现发射功率不变，发信方改用增益为 8.15dBi 的八木天线（最大辐射方向和极化均不变），则对方所收信号的强度变为：【提示：收信机信号强度指示从 S1 至 S9 每档增加 6dB】 正确答案：A（S5）
半波垂直偶极天线的增益是 0dBd，也就是 2.15dBi。新天线 8.15dBi，两者相差 8.15 − 2.15 = 6dB。6dB 正好一个 S 档，S4 变 S5。题目特意提示每档 6dB，就是怕你忘了这个约定。
【MC1-0707】某业余电台使用半波长垂直偶极天线发射时，对方所收信号的强度为 S4。现发射功率不变，发信方改用增益为 12dBd 的八木天线（最大辐射方向和极化均不变），则对方所收信号的强度变为：【提示：收信机信号强度指示从 S1 至 S9 每档增加 6dB】 正确答案：A（S6）
这道更省事，两边都是 dBd：半波偶极 0dBd，八木 12dBd，相差 12dB。12 ÷ 6 = 2 档，S4 往上两级就是 S6。这类题的通法就三步：先算增益差、再换成 dB、最后除以 6 数格数。
还可以多想一步：八木凭什么是 8.15dBi？因为它把能量挤进了一个很窄的锥角里。方向图越"瘦"、波瓣越少，主瓣顶点的增益就越高。这也是为什么高增益天线非得转着用——方向没对准，增益越高越吃亏。
这里还得补一句容易忽略的话：标称增益是"方向图"上的账，效率是"能量账"上的账。一副天线如果损耗大（加感线圈发热、馈线失配、地面吸收），实际打出去的功率就少；所以看增益指标时，要分清它是"相对理想点源的方向性增益"还是"含损耗的实际增益"。业余天线的效率通常不写在说明书上，但它往往比那零点几个 dB 的换算更值得操心。
二、振子与方向图：垂直天线为什么叫"全向"
天线增益的来源是方向图（radiation pattern），也就是"哪个方向辐射多少"的那张图。方向图有水平面（H 面）和垂直面（E 面）两个视角，很多误会都出在分不清这两个面上。
【MC1-0657】我们之所以称垂直接地天线为“全向天线”，是因为： 正确答案：A（这种天线在水平方向上没有指向性）
"全向"这两个字只管水平面。垂直天线在水平面里是个正圆，东南西北收到的强度一样，所以叫全向；但在垂直面上它一点都不均匀，能量被压向地面附近，头顶上几乎是个零点。把那根"甜甜圈"套在天线杆上想象一下：圈是水平的，转一圈处处相同，可上下是空的。选项 B 错在把"全向"安到了垂直方向，C 错在说两面都是正圆，D 更离谱——各向同性的球面波只有理想点源才会产生。
知道方向图长什么样，接下来就知道该选多长的振子。
【MC1-0658】如需垂直接地天线在大体为零仰角的水平发射方向上具有主辐射瓣并可以与同轴电缆直接耦合，则振子长度应选为： 正确答案：A（1/4 波长）
1/4 波长。垂直振子立在地面上，大地像一面镜子，在地下"照"出一个镜像振子，真实振子加上镜像，等效成一副立在半空中的半波偶极天线，主瓣贴着地面、仰角接近零度，正合"水平发射方向"的要求。更妙的是，1/4 波长垂直振子的馈电点阻抗在理想地面上大约 36Ω，接 50Ω 同轴电缆的驻波比不到 1.5，可以直接连，不必加巴伦。要是换成 1/2 波长垂直振子，中点阻抗上千欧，非匹配不可。
镜子要亮才行，地面这面"镜子"常常是灰的。
【MC1-0663】垂直接地天线（GP）由电气长度为 1/4 波长的垂直振子加上一个“镜像地平面”构成，因十分简洁而被大量应用于手持和车载业余通信。但是，这种天线的工作有效性往往不如理论预计的那么完美，特别是在波长较长的波段。造成这种情况的原因及改善方法是： 正确答案：A（缺乏有效接地镜像；GP 天线必须有足够大的导电平面以形成振子镜像，否则谐振频率和阻抗都与理论值有出入。为此，应尽量用大面积金属导体与天线/馈线的接地端相连）
GP 天线好不好用，全看那面镜像地平面（ground plane）够不够大。手持机的外壳、车载天线的车顶，其实都是"缩小版地面"：尺寸远小于波长时，镜像不完整，谐振频率和阻抗都会偏离理论值，辐射出去的能量还有一部分被地面吸收。波长越长（比如 7MHz，1/4 波长就有 10 米），这一点越要命，所以短波 GP 需要一大批铺在地面或架空的径向地网（radials）。改善办法很朴素：用大面积金属导体和天线、馈线的接地端连成一片——车顶打孔安装，比磁吸加一小段线圈靠谱得多。
天线杆不够高、空间不够长的时候，还有一种"作弊"的办法。
【MC1-0664】关于天线的加载，以下描述正确的是 正确答案：A（为天线振子串联电感线圈，延长振子的电气长度）
这就是加载（loading）。振子比 1/4 波长短了一截，电流在上面走不完一个自然谐振的长度，天线整体呈容性；串一只电感线圈进去，用线圈的感抗把容抗抵掉，天线就在工作频率上重新谐振了。物理长度没变，电气长度（electrical length）被"拉长"了。代价也得说清楚：线圈有铜损和介质损耗，天线带宽变窄，效率下降——所以加感天线是"能用"的办法，不是"好用"的办法。短波车载天线是极端的例子：1.8MHz 上 1/4 波长有 40 米，车上那根两米多的杆子只能靠一大坨加感线圈"骗"出谐振，辐射效率低到个位数百分比是常有的事；能通多远，多半得靠对方的天线够好。顺便说，缩短天线还有另一条路：加电容帽（capacity hat）或把振子折成加感线圈的变体，原理都是改电气长度。
三、极化匹配：信号的"握手姿势"
极化（polarisation）说的是电场矢量在空间中的振动方向。水平振子发出水平极化波，垂直振子发出垂直极化波，螺旋天线发出圆极化（circular polarisation）波，圆极化还分左旋（LHCP）和右旋（RHCP）。收发两端的极化要对得上，信号才顺；对不上，就像两个人握手时一个手心朝上一个手心朝下，怎么都别扭。
【MC1-0691】甲、乙业余电台相距 10 千米，均使用 1/2 波长水平偶极天线进行 UHF 通联。现其中一方改用 1/2 波长垂直偶极天线，则改变前后的通信效果有什么不同？ 正确答案：A（通信效果变差）
原来双方都是 1/2 波长水平偶极，极化一致，能量传得顺；一方改成垂直偶极以后，两端的极化互相垂直，这叫交叉极化（cross polarisation）。理想情况下正交极化之间的耦合为零，实际工程里也能测到 20dB 以上的损失。10 千米的 UHF 视距通联，本来就靠直射波，少了这么一大截功率，效果当然变差。
【MC1-0693】甲、乙业余电台相距 10 千米，分别使用 1/2 波长水平和垂直偶极天线进行 UHF 通联。现双方都改用 1/2 波长水平偶极天线，则改变前后的通信效果有什么不同？ 正确答案：A（通信效果变好）
这道题是上一道的反向操作。原来一个水平、一个垂直，属于交叉极化状态；双方都改成水平偶极之后，两端极化一致了，把原先白丢的那部分功率捡了回来，效果变好。两道题一正一反，说的都是同一句话：极化一致就赚，极化交叉就亏。
线极化之外还有圆极化，那里的规则稍微绕一点。
【MC1-0694】甲、乙业余电台相距 10 千米，分别使用左旋圆极化和右旋圆极化天线彼此对指进行 UHF通联。现双方都改用左旋圆极化天线，则改变前后的通信效果有什么不同？ 正确答案：A（通信效果变好）
左旋圆极化和右旋圆极化是两种旋向相反的旋涡，二者也是正交的，收发旋向相反时损失同样巨大。原来一个左旋一个右旋，等于两端"反着手"；双方都改成左旋之后旋向一致，效果变好。
【MC1-0700】甲、乙业余电台相距 10 千米，分别使用左旋圆极化和右旋圆极化天线彼此对指进行 UHF通联。现双方均改用半波长水平偶极天线，则改变前后的通信效果有什么不同？ 正确答案：A（通信效果变好）
仍是从不一致走向一致。左旋和右旋是正交关系，而两副半波水平偶极是同一种线极化，彼此完全匹配。所以双方换成水平偶极以后，极化匹配变好，通信效果变好。注意这里比较的不是"天线增益变大了"，而是"极化对上了"——天线类型换了，极化状态也跟着换了，这才是题眼。
规则最后落在接收端：
【MC1-0703】在视距通联中，已知发射天线为指向接收点的左旋圆极化天线，接收天线的最佳极化方式为： 正确答案：A（指向发射点的左旋圆极化）
发射端是左旋圆极化，接收端就用指向发射点的左旋圆极化。旋向的定义和"从哪边看过去"绑在一起：同一个左旋波，从发射端看和从接收端看，方向感是反的，所以题目特意写下"指向发射点"这个限定，就是为了把观察方向钉死。收发两端用同一种旋向，就是匹配；旋向相反，就是正交。
顺带补一个实际经验：极化在 VHF/UHF 视距通联里很要命，因为电波是直着过去的，极化状态基本不变；而在短波上，电波要穿过电离层，地磁场会把极化面一路扭转（法拉第旋转，Faraday rotation），到达时极化已经乱了，所以 HF 通联对极化的敏感度反而低。卫星和月面反射（EME）通信偏爱圆极化，图的就是无论极化怎么转，总有一半能量能收下来。
极化失配到底损失多少，心里可以有个数：发射端和接收端相差 45°，理论上损失 3dB，正好一半；相差 90°（水平对垂直）理论上损失趋于无穷大，实际受多径和散射影响也在 20dB 上下；圆极化用了相反的旋向，跟正交线极化是一个量级。这意味着极化这道题不是纸面上的小差别——10 千米的 UHF 通联，20dB 足以决定你在对方耳朵里是"清晰可辨"还是"淹没在噪声里"。
四、馈线与驻波：把功率送到位
天线再好，功率送不到也是空谈。从发射机到天线，中间那条馈线（feeder）上发生的每一件事，都会写进对方的信号报告里。
先说"驻波"这个吓人的词。
【MC1-0677】我们都知道发射机与天线间的馈线应当与天线阻抗匹配。否则，馈线中的驻波会使沿线各处的电压和电流周期性起伏。然而，业余电台所用的发射机与电网中的发电机同属交流电源，我们却从未在连到电网的电线中观察到驻波现象。这是为什么？ 正确答案：A（电网供电的频率很低，导线长度与波长相比微不足道，驻波现象不明显而已）
答案很直白：频率太低，导线显得太短。电网 50Hz，波长 λ = c / f = 3×10⁸ ÷ 50 = 6×10⁶ 米，也就是 6000 公里。你家墙上那几十米电线，连波长的零头都不到，反射波和入射波要在足够长的线上才能叠加出明显的起伏，这里根本排不上号。业余频率就完全不同了：7MHz 波长约 43 米，144MHz 波长约 2 米，一条十几米的馈线有好几个波长长，失配产生的反射波一路往回走，和入射波叠在一起，沿线电压电流就周期性地鼓起来又瘪下去——这就是驻波（standing wave）。用"太长/太短"来解释电气现象有点抽象，换个说法：电网那根线，相对于 6000 公里的波长，基本就是一个"点"。
要让这条线上干干净净，先得把"门当户对"的阻抗定下来。
【MC1-0678】对于业余无线电通信，最适合的同轴电缆特性阻抗为： 正确答案：A（50 欧姆）
50 欧姆。这个数字不是拍脑袋定的，是折中出来的：同轴电缆在 30Ω 左右功率容量最大，在 77Ω 左右损耗最小，工程师取两者的"中间值"，落在 50Ω 附近，于是它成了射频系统的通用标准。75Ω 用在电视、视频和广播接收上，图的是低损耗、低价格；93Ω 是早期计算机网络的遗产。业余无线电选 50Ω，除了电气折中合理，更因为它已经是全世界电台、天线、馈线、接头、仪表的公共语言——按 50Ω 设计，插上就能用。
同样是 50Ω，电缆内部"填什么"差别很大。
【MC1-0684】相比填充有机介质的同轴电缆，空气介质同轴电缆的劣势是什么？ 正确答案：A（空气介质同轴电缆需要特别措施来防止湿气渗透）
空气介质同轴电缆的优势是损耗小、功率容量大、稳定性好；它的软肋也恰恰在"空气"上——里面真得是空气（或者说，是干燥的空气或氮气），一旦潮气渗进去，损耗立刻上升，严重时高压下还会打火击穿。所以这类电缆要靠充气、密封接头、防水胶带一层层伺候着。填充有机介质（聚乙烯）的电缆没这个麻烦，代价是介质损耗大一些。
【MC1-0686】以下给出了一些同等外径的馈线。其中哪一种在 VHF/UHF 频段损耗更低？ 正确答案：A（空气介质同轴硬电缆）
外径相同的情况下，空气介质同轴硬电缆（hardline）的损耗最低。道理不难：射频能量在电缆里走，介质材料本身就要"吃掉"一部分，聚乙烯的介质损耗远大于空气，所以介质里空气占的比例越高越省。硬电缆用铜管做外导体、空气加少量支撑件做介质，损耗和功率容量都漂亮，代价是又硬又贵，转弯半径还不能太小。VHF/UHF 上，几十米馈线差出 2~3dB 是常有的事——那可是整整半档 S 表，比换天线便宜得多。
再补一组能记住的数量级。同轴电缆的损耗随频率升高而增大，也随直径变粗而减小：以 144MHz 为例，细直径软电缆（RG-58 这一档）每百米损耗常在 10dB 上下，粗一号的（RG-213 这一档）大约腰斩，空气介质硬电缆再低一档。50 米细软电缆在 144MHz 上就能吃掉三分之二的功率——50W 送进去，到天线只剩 16W 上下，10log(50 ÷ 16) ≈ 4.9dB。所以 UHF 车载台的正确做法是天线装在车顶、馈线尽量短，而不是把天线架得远远的再用一条长线连过去。
电缆选对了，还得看它工作在什么状态。
【MC1-0719】由半波长偶极天线和传输线构成的天线系统的理想工作状态应当是： 正确答案：A（天线上只有驻波，馈线上只有行波）
天线上只有驻波，馈线上只有行波。这两句话要分开读：天线是谐振器件，电流在振子上形成驻波，驻波的波腹波节钉在固定位置上，天线才能把能量高效地"甩"出去；而馈线是传输线，理想状态下天线阻抗与馈线特性阻抗完全匹配，能量一路向前走，没有反射，线上只有行波（travelling wave），驻波比等于 1。一旦失配，反射波出现，馈线上就有了驻波，额外的能量在线上来回跑并被消耗成热——这正是我们追求"匹配"的原因。
驻波比常用 VSWR（voltage standing wave ratio）表示。发射机、馈线、天线三者阻抗一致时，入射波全部向前走，VSWR = 1；有反射时，反射系数 Γ = (Z − Z₀) / (Z + Z₀)，VSWR = (1 + |Γ|) / (1 − |Γ|)。几个常用值记一记：VSWR 1.5 对应约 4% 的功率被反射回去，2.0 对应约 11%，3.0 对应约 25%。别小看这 25%——它既意味着四分之一的前进功率打了水漂，也意味着馈线上某些点的电压比正常值高出一截，可能把接头或电容打穿。
最后还有一个常被忽略的数字。
【MC1-0722】电波在介质中的传播速度低于光速，其与光速的比值称为“速度因子”，是介电常数平方根的倒数。聚乙烯介质同轴电缆我们最为常用。其速度因子约为： 正确答案：A（0.65）
0.65。电波在介质里的速度 v = c / √εr，介电常数 εr 越大走得越慢；速度因子（velocity factor）就是这个比值 v / c = 1/√εr。聚乙烯的 εr 约 2.3，1/√2.3 ≈ 0.66，题库取 0.65。这个数字的用处很实在：用它把"电气长度"换算成"物理长度"。比如要在 145MHz 上做一段 1/4 波长的匹配线，自由空间 1/4 波长是 300 ÷ 145 ÷ 4 ≈ 0.517 米，但在聚乙烯电缆里只能剪 0.517 × 0.65 ≈ 0.336 米。不乘这个 0.65，做完的东西频率准跑偏。顺便，天线振子本身也有个缩短系数：电波在金属导体上略慢于真空，实际半波振子通常取自由空间长度的 95% 左右。
五、把天线"调"到谐振
讲完馈线，回到振子本身。前面反复说"谐振"，到底什么样的长度才叫谐振？简单说，就是电流在振子上刚好形成整数个半波长的驻波，这时振子呈纯电阻、电抗为零，功率送得进去。
【MC1-0724】如需偶极天线谐振于工作频率之时具有低输入阻抗，振子的总长度可以是： 正确答案：A（1/2 波长的奇数倍）
要低输入阻抗，就取 1/2 波长的奇数倍。中心馈电的偶极天线，如果总长是 1/2 波长的奇数倍（1/2λ、3/2λ……），馈电点正落在电流的波腹上——电流最大、电压最小，阻抗自然低，半波偶极是约 73Ω 的纯电阻。反过来，取 1/2 波长的偶数倍（1λ、2λ……），馈电点落在电流的波节上，电压高、电流小，阻抗能飙到上千欧，直接接 50Ω 电缆就是严重的失配。一条规则：看馈电点站在电流的"肚子"上还是"腰"上。
振子长度还决定方向图的样子。
【MC1-0726】下列哪种谐振偶极天线在垂直于振子的方向上具有峰值增益： 正确答案：A（振子长度为 1/2 工作波长）
振子长度 1/2 工作波长，也就是我们最熟悉的半波偶极天线，它在垂直于振子的方向上增益最高，方向图是漂亮的"8"字——两个圆瓣，垂直于振子轴。选项里 1/8 波长和 1/4 波长都不是谐振偶极天线（作为馈电振子它们不谐振、效率低），3/2 波长虽然也能谐振，但方向图会裂成多瓣、出现零点，不再是一个干净的主瓣。所以想"垂直于振子方向最强"，老老实实选半波长。
谐振点也不是钉死的，可以调。
【MC1-0727】提高偶极天线谐振频率的方法是： 正确答案：A（将振子截短一些）
把振子截短一些，谐振频率升高。谐振频率由 f = 1 / (2π√(LC)) 决定，振子短了，等效电感和电容都变小，乘积变小，频率就上去。反过来，把振子加长，频率下降；在振子上串电感（加感）相当于把电气长度补长，频率也下降；加"X"形电容帽增加了分布电容，同样把频率往下拉。所以现场调天线时，发现谐振点偏低，标准动作就是两端各剪掉一小截——"剪一点、量一次"，别一刀切太多。
还有个容易忽略的指标要顺带盯着：带宽。天线的带宽和它的"体格"有关，振子越粗、离地越高、导体表面积越大，Q 值越低，谐振曲线越平缓，能用的频率范围就越宽；振子越细、越依赖加感线圈，Q 值越高，谐振点越"尖"，稍微偏离设计频率，驻波比就往上蹿。这也是多波段天线总要在加感线圈、陷波器、笼形振子（cage）上做文章的原因——想用一根杆子覆盖几个波段，就得在效率、结构复杂度和带宽之间做取舍。所以现场调天线，别只盯着"谐振点在不在"，还要看一眼"驻波比 2 以内的频率窗口有多宽"。
还有一种把馈电点从中间挪开的玩法。
【MC1-0730】一副两臂电气长度各为 1/4 波长的偶极天线，断开中点，通过巴伦馈电，测得谐振频率为 f，输入阻抗为 Z。如果总长不变，但是将断开的馈电点向一侧偏移 1/8 波长，则天线特性的最明显变化是： 正确答案：A（阻抗 Z 显著变大，相比之下谐振频率 f 变化不大）
总长不变，但馈电点从中心向一侧挪了 1/8 波长，这时阻抗 Z 会显著变大，谐振频率 f 变化不大。原因还是那个"肚子和腰"：中心馈电站在 1/2λ 偶极电流波腹上，阻抗最低（约 73Ω）；往一侧偏移以后，馈电点朝着电流波节（电压波腹）方向移动，阻抗陡然上升，从几十欧变成几百欧。而振子的总长度没变，它谐振的条件（电气长度）也就没变，所以 f 基本不动。这正是偏心馈电偶极（OCF，也叫 Windom）天线的原理：有意把馈电点挪开，换取多波段工作的便利。
讲到这里，顺带把巴伦（balun，balanced-to-unbalanced transformer）交代清楚。半波偶极是平衡结构，两根振子对"地"是对称的；同轴电缆是不平衡的，外皮理论上应该不带射频电流。两者直接对接，电缆外皮上就会激发出共模电流，等于把馈线本身变成了一根额外的辐射体——方向图变形、电视干扰、机壳带电都可能是它干的。巴伦的活儿有两件：平衡与不平衡的转换（1:1 电流巴伦最常用），以及阻抗变换（4:1、6:1 用于偏心馈电、折叠偶极等场合）。所以"偶极天线要不要巴伦"这个问题，答案是：想让它按设计的模样辐射，就要。
六、仰角与大地的镜子
天线装在离地几米、十几米的地方，看着像是"自由空间"里的一根铁丝，其实它脚底下永远有一面镜子。
【MC1-0732】短波水平偶极类天线（含八木天线等）的发射仰角主要由下列因素决定： 正确答案：A（由天线的辐射和大地的反射叠加而成。天线距地面的高度与波长的比值影响仰角）
短波水平偶极、八木这类天线的发射仰角（elevation angle），由天线本身的辐射和大地反射波叠加而成，起决定作用的是天线距地面的高度与波长的比值。振子指向哪、主梁指向哪，管的是水平面里的方向；仰角高低，管的是"抬头多少度把能量射上电离层"，两件事不是一回事。为什么高度这么关键？因为地面会把电波反射回来，反射波与直射波在空间里干涉，某些角度上两者同相叠加、信号更强，另一些角度上反相抵消、出现零点。天线架得越高，第一个强瓣就越往低仰角压。
【MC1-0733】架设短波天线时，应大致按照如下原则选择天线的发射仰角： 正确答案：A（远距离通信选择低发射仰角，近距离通信选择高发射仰角）
原则一句话：远距离通信选低发射仰角，近距离通信选高发射仰角。低仰角让电波擦着地平线冲出去，与电离层的入射角小、反射后一跳能跨两三千公里，是 DX 通联的命根子；高仰角让电波近乎垂直地打上天，被电离层"扣"回几百公里以内，这就是近垂直入射天波（NVIS）通信，山区和应急通信常靠它补盲区。反过来选，远距离的信号打不高、近距离的信号跑太远，两头都落空。
那"大地"这面镜子的质量，算不算关键？
【MC1-0738】在导电良好的地面上，影响短波天线辐射仰角的主要因素是： 正确答案：A（天线距地面的高度与波长之比）
在导电良好的地面上，影响辐射仰角的主要因素仍是天线距地面的高度与波长之比。这句话的重点在"导电良好"四个字上：地面足够导电时，反射几乎无损耗，仰角就纯粹由高度和波长的比值说了算——0.5 波长高时主瓣仰角大约 30°，1 波长时压到 15° 上下，2 波长时只剩 7° 左右。而地面导电率差的情况（干燥沙土、岩石）会额外带来反射损耗和高仰角损失，那是另一层账。海水导电率高达每米几个西门子，是天然的好反射面，所以海边架台做 DX 有先天优势。
这些数字落到现实里，往往有点扎心：想要 14MHz 上的 1/2 波长高度，桅杆得竖到 10 米；换成 7MHz，就是 20 米；再往下的 3.5MHz，得 40 米——多数人院子里的条件到此为止。这也解释了一个常见现象：低波段想打远，光靠架高很难，得靠垂直天线、定向天线或者干脆挑电波传播好的时段。反过来，玩 NVIS 的人反而希望天线低一点，让能量往天上打，几百公里内的邻近省份一叫就通。
七、把能量算清楚：EIRP、远场与安全
前面几章都在讲"怎么让天线辐射得好"，这一章换一个角度：辐射出去的能量到底有多大，怎么量，以及一条不能越过的安全线。
先说安全。
【MC1-0662】如果架设天线时发现场地附近有电线等市电供电装置，你该怎么办？ 正确答案：A（应确保在风雨中意外掉落的天线部件不落入供电装置的安全距离内。例如，35 千伏及以下电压时至少 1 米）
场地附近有市电供电装置时，最要紧的是防"倒下"和"掉落"。天线振子、拉线、支撑杆在风雨里一旦折断坠落，绝不能落进供电线路的安全距离内，题目给的参考值是 35 千伏及以下至少 1 米。至于选项里提到的电源噪声、拉弧间距、反射单元那些说法，听起来都挺专业，但都不是这道题问的东西——架设天线，人命第一，先想"掉下来会砸到什么"，再想别的。
顺带提醒另一类风险：大功率发射时，馈电点和振子末端会出现很高的射频电压，失配时更甚。检修前务必断电、把馈线从机器上拔下来，别拿手去摸；射频灼伤不只伤皮，还可能伤到皮下组织，感觉上比工频电击更"隐蔽"，往往当时不觉得，事后才发现灼伤。
还有一类天线，天生就"不谐振"。
【MC1-0747】行波天线依靠射频电流在长导线组成的连续匹配回路中行进而产生辐射。业余通信常用的行波天线有 T2FD 和贝伐列奇（Beverage）。与驻波天线相比，行波天线的特点是： 正确答案：A（没有自然谐振点；对长度要求不严格但通常需接近或大于一个波长）
行波天线（travelling wave antenna）让射频电流沿着一条长长的导线一路行进而辐射，终端用电阻吸收掉剩余能量，线上没有反射，也就没有驻波。业余圈常见的 T2FD 和贝伐列奇（Beverage）都属于这一类。它的特点很鲜明：没有自然谐振点，长度不要求精确，但通常要接近或大于一个波长才能有效辐射；代价是效率比谐振天线低（终结电阻要吃功率），换来的是极宽的带宽和"随便拉多长都能用"的宽容度。驻波天线正好相反：必须谐振、对尺寸敏感，但效率高。
天线不谐振怎么办？很多人想到天调。
【MC1-0754】收发信机内置的或与收发信机相连的天线调谐器（俗称“天调”）有什么作用？ 正确答案：A（将天馈系统的输入阻抗变换为发射机所需的负载阻抗）
天调（ATU，天线调谐器）的作用就一条：把天馈系统的输入阻抗变换成发射机需要的负载阻抗。发射机输出级希望看到 50Ω 的纯电阻，天线失配时它看到的是某个复数阻抗，天调在中间做一次阻抗变换，让发射机"看顺眼"了、能满功率输出。这里要拆掉一个误解：天调并不能把天线辐射效率变高。它做的是阻抗变换，不是能量回收；失配产生的反射波在馈线上跑来跑去，那部分损耗该有还是有。所以，天调装在电台这一端，只能保护发射机；要真正减少馈线损耗，得把天调装在天线的馈电点（"天调上塔"）。
增益不产生功率，但它能把功率集中到需要的地方。这笔账，业内用两个名字来记。
【MC1-0759】已知某天线的增益为 3.85dBd，馈入的功率为 10W，其等效全向辐射功率（e.i.r.p）为： 正确答案：A（40W）
等效全向辐射功率（e.i.r.p，equivalent isotropically radiated power）的定义是：在最大辐射方向上，产生同样场强所需理想点源的输入功率。所以 e.i.r.p = 发射功率 × 天线增益（用 dBi 表示），换成 dB 就是"加"。3.85dBd 先换成 dBi：3.85 + 2.15 = 6dBi。10W 加上 6dB，就是 10 × 10^(6/10) = 10 × 3.98 ≈ 39.8W，取整 40W。这里的关键动作有两个：dBd 必须换成 dBi，功率换成 dB 才能加。
【MC1-0760】已知某天线的增益为 5.15dBi，馈入的功率为 10W，其有效辐射功率（e.r.p）为： 正确答案：A（20W）
这回给的是 dBi，但要算的是 e.r.p（effective radiated power，有效辐射功率）——它的基准是半波偶极天线，也就是 dBd。所以先把 5.15dBi 换成 dBd：5.15 − 2.15 = 3dBd。10W 加 3dB，即 10 × 10^(3/10) = 10 × 2 = 20W。这两道题放在一起，就是那句老话：算 e.r.p 用 dBd，算 e.i.r.p 用 dBi，别看错基准。
功率算出来了，还得知道多远之外能量才开始按"平方反比"规律衰减。
【MC1-0786】在电磁场理论中，“强度与距辐射源的距离的平方成反比”的说法适用于： 正确答案：A（相距辐射源 10 倍及以上波长的“远区场”）
"强度与距离的平方成反比"只适用于远区场（far field，远场），实用判据是离辐射源 10 倍波长及以上。天线附近还有一段近区场（感应场），那里电场和磁场各自为政、能量在天线周围来回交换，场强随距离的变化规律复杂得多，还会出现"热点"。用公式说话：均匀辐射的功率密度 S = P / (4πr²)，这才是平方反比的本体；在远场里，功率密度和场强的平方成正比，于是场强随距离的一次方衰减。天线近旁摸不着规律，不是理论出错，是你站错了区。
测定天线增益，也正是基于这个道理。
【MC1-0787】有时，我们需要在空旷场地用场强计测量比较不同型号的全向垂直天线零仰角情况下的实际辐射效果。不过，测量时应注意什么问题？ 正确答案：A（测试地点应选在远场区，离天线 10 个波长以上）
在空旷场地用场强计比较不同全向垂直天线的零仰角辐射效果，最需要注意的是把测试点选在远场区，离天线 10 个波长以上。理由刚刚讲过：近区场里场强和距离的关系不是平方反比，而不同天线近场的形状各不相同，你在这里量到的差异，未必是真实辐射能力的差异。要比较远场辐射效果，就得站到远场去量。至于场强计接地、平行地面、穿磁环之类，是抗干扰和测量规范里的事，跟"比较不同天线"这个目的没有直接关系。
最后两道题，是业余条件下测增益的经典方法——用功率换增益，把两副天线的场强"配平"。
【MC1-0788】业余条件下测试天线增益的典型方法如下图所示。用场强表或接收机接收设置在远处同一地点，最大辐射方向朝向自己的半波偶极天线（上）和待测天线（下）的信号。调整送至两副天线的射频功率 Po 和 P，使收到的场强相同。则，待测天线的增益 dBd 值为： 正确答案：A（10 log(Po/P)）
思路是这样的：远处同一地点架一副参考天线（标准半波偶极）和待测天线，都朝向自己，然后把送给两副天线的功率调来调去（不妨叫 P₀ 和 P），一直调到收到的场强一模一样。既然场强相同，说明两副天线在最大方向上打过来的功率效果一样，于是增益差就等于功率比的倒数：参考天线只用 P₀ 就办到的事，待测天线要花 P 才办到，待测天线当然更"费"，增益就低——所以 dBd = 10 log(P₀ / P)。若待测天线效率更高，需要的 P 更小，P₀/P 大于 1，算出来是正的增益。
【MC1-0789】业余条件下测试天线增益的典型方法如下图所示。用场强表或接收机接收设置在远处同一地点，最大辐射方向朝向自己的半波偶极天线（上）和待测天线（下）的信号。调整送至两副天线的射频功率 Po 和 P，使收到的场强相同。则，待测天线的增益 dBi 值为： 正确答案：A（10 log(Po/P) + 2.15）
同一套装置，要把结果写成 dBi，只需在 dBd 的基础上换基准：dBi = 10 log(P₀ / P) + 2.15。理清单位：参考天线是半波偶极，天生的基准就是 dBd；理想点源比半波偶极高 2.15dB，于是加 2.15 就把尺子换了过来。这两道题是"懂原理就会做"的典型——公式不用背，把实验场景在心里重演一遍，谁在给谁做参考，一目了然。
真到野外去测，还有几条经验值得记：两副天线的极化方向必须一致，测全向天线的零仰角效果时两副都得竖着；测试点要离开发射天线足够的距离，最好用两副天线交换位置各测一遍，抵消场地不对称带来的误差；读数时功率别开太大，避免前端过载，也别太小，免得读数淹没在噪声里。测出来的数字未必漂亮，但只要方法对，横向比较就是可信的。
有了一整套算法，最后提一句现成的标尺：知道了 e.i.r.p，就能估远处场强。远场里 E = √(30 × EIRP) / r（EIRP 用瓦，r 用米，E 得到伏/米）。拿前面的例子，40W 的 e.i.r.p 在 10 米外产生 E = √(30 × 40) / 10 = √1200 / 10 ≈ 34.6 / 10 = 3.46V/m。对照我国《电磁环境控制限值》（GB 8702—2014）里 30MHz~3000MHz 公众曝露的控制限值 12V/m，这个数字还有不小余量；但要是把功率加到千瓦级、又贴着天线架设，就该认真算一算了。会算账的人，才配谈功率。
结语
这一篇我们从"认门"走到了"算账"。增益有两把尺子，0dBd 就是 2.15dBi，换算统一了，题干里的数字游戏就没了脾气；全向说的是水平面，垂直面上清清楚楚地写着方向性；极化是一致就赚、交叉就亏，圆极化还要旋向相同；馈线认准 50Ω，空气介质损耗小但怕潮，速度因子 0.65 决定你该剪多长；振子谐振看馈电点站在电流的肚子还是腰上，截短升频、加感降频，馈电点偏移换来高阻抗；仰角由架高与波长之比和大地的反射共同写成，远低近高是一句能救命的经验；最后把能量账算明白——e.r.p 对着偶极，e.i.r.p 对着理想点源，场强按平方反比衰减只发生在 10 个波长之外的远场，而安全距离，永远排在所有公式前面。
天线这门功课，最终还是要在院子里、在车顶上、在楼顶的护栏边做完的。等你亲手把一根振子剪到谐振、把驻波比压到 1.1，你会明白前面这些算术一点也不枯燥——它们是手边那把钳子的说明书。
不过话说回来，天线做得再好，也得有地方说话。业余无线电的频率不是一整块任你驰骋的操场，而是一张被划满了格子的地图：哪些频段属于业余业务，哪些是次要业务要"让座"，A 类、B 类、C 类操作证各自能用多少瓦、能碰哪些频率，呼号里的字母和数字又藏着哪些信息，为什么 144MHz 上的中继频率要绕开、卫星频率要礼让，ITU 三区与 IARU 波段规划又是怎么把全世界的火腿安顿开的。下一篇就是这个系列的收官之作，我们摊开那张地图——看看你究竟能在哪些频率上、以多大功率，理直气壮地喊出那声 CQ。跟着题库，我们下一站见。
